基本不等式变形技巧的应用
2019-11-07江苏省盐城市时杨中学刘长柏
江苏省盐城市时杨中学 刘长柏
基本不等式在求最值、值域等方面有着重要的应用,应用的前提是“一正、二定、三相等”。“一正”指正数,“二定”指和或积为定值,“三相等”指等号成立。利用基本不等式解题,关键在于通过条件转化成可利用基本不等式的形式,出现积或和为定值,以便解决问题,现就常用技巧进行归纳。
技巧一:加减常数
例1求函数的值域。
解析:当x>1时当且仅当x-1=即x=2时等号成立,此时y的最小值为3。所以该函数的值域为[3,+∞)。
点评:通过加减常数,满足使用基本不等式的条件,满足积为定值,同时要保证代数式中的各项均为正。
练习1:已知则f(x)=4x-2+的最大值为____。
解析:因为,所以5-4x>0。则,当且仅当,即x=1时,取等号。
技巧二:巧变常数
例2已知,试求函数y=x(1-2x)的最大值。
解法1:因为,所以1-2x>0。
所以y的最大值为
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点评:形如f(x)=x(1-ax)或f(x)=x2(1-ax2)可有两种变形方法,一是巧乘常数,二是巧提常数,解题时要灵活运用。
练习2:已知0<x<1,则y=x(4-3x)取得最大值时x的值为____。
解析:当且仅当3x=4-3x,即时,取等号。
故y取最大值时x的值为
技巧三:分离常数
例3已知,则f(x)=有( )。
点评:通过分离常数,分离出一个常数是求分式函数值域常用的方法,这里一定要加减好“常数”,以利于问题的解决。
练习3:函数的最小值为_____。
技巧四:活用常数
例4若x,y∈R+,且满足求x+y的最小值。
解析:由x,y∈R+,且得:
所以x+y的最小值是36。
点评:通过配凑“1”并进行“1”的代换,整理后得到基本不等式的形式,减少了使用基本不等式的次数,有效地避免了等号不能同时取到的麻烦。
练习4:已知a>0,b>0,a+b=1,则的最小值为_____。
解析:因为a+b=1,所以,当且仅当时取等号。所以的最小值为4。
技巧五:统一形式
点评:根据分母的特点,改为结构统一的形式,这样便能快速求解。含有根号的问题也要注意形式的统一(如函数(0<x<1)可变形为
技巧六:巧妙消元
例6已知x>0,y>0,x+3y+xy=9,则x+3y的最小值为____。
故x+3y的最小值为6。
点评:条件等式中含有两个变量,利用方程思想,化二元为一元,再转化为满足基本不等式的形式,从而求最值。
练习6:已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值为_____。
解析:因为x>0,y>0,x+2y+2xy=8,所以
所以x+2y的最小值为4。